CN104464077A - 一种纸币冠字码的识别方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸币冠字码的识别装置其包括LED光源板、透射式图像传感器(CIS)、模数转换板(ADC)和图像处理控制板；所述图像传感器被配置为接收从所述LED光源板发出的且透过纸币的光线，从而生成纸币图像；所述模数转换板(ADC)被配置为把所述纸币图像转换为数字信号后输入至所述图像处理控制板中；其特征在于：所述LED光源板上包括多颗相同的LED灯，所述LED灯的发光强度相同，并且所述LED灯的排布使得遮挡物不会在所述纸币图像上形成阴影。本发明还公开了一种纸币冠字码的识别方法。

Description

一种纸币冠字码的识别方法及其装置

技术领域

本发明涉及金融自助设备领域，特别的，涉及一种在金融自助设备中对纸币冠字码的识别方法及装置。

背景技术

随着市场的需求和技术的进步，越来越多的自助式金融设备也开始拥有了对纸币冠字码的识别功能。识别的方法主要是采用透射式图像传感器或者反射式图像传感器。图像传感器都具有与之配合使用的光源。一般透射式图像传感器的光源和传感器分别安装于纸币正反面的两侧；而反射式图像传感器的光源一般内置于传感器本体，也即反射式传感器一般有内置光源。由于冠字码一般只位于纸币一面的具体一处，当纸币随意放置的时候，冠字码则可能出现在对应一组图像传感器一侧而言的正反面的四个具体位置(参照图2)。反射式传感器一般需要至少两组含内置式光源的图像传感器分别安装于纸币的对应两侧来实现对冠字码出现在正反面具体位置时的图像采集，而透射式图像传感器一般则只需要一组传感器和光源，且分别安装于纸币两侧即可。结合成本和性能的因素，在纸币的透光性较好的情况下，市场一般都采用透射式图像传感器来识别纸币冠字码，因为采用反射式图像传感器的方法需要使用两组传感器及其内置光源，这将导致成本更高，而且其需要的安装空间更大，结构更复杂，所以对于现有银行已经安装的不具备冠字码识别功能的自助式金融设备，想要升级冠字码识别功能的难度更大。

但是，即便是采用透射式图像传感器的方法来识别纸币的冠字码，对金融设备内部硬件安装环境的要求也较高。光源和传感器可以被安装在一段平直的纸币通道的两侧，距离较近且之间除了纸币外，要求没有遮挡光线的遮挡物。对于新开发的自助式金融设备而言，要在设备中整合对纸币冠字码的识别功能并非难事，但是要对银行数量众多的已经安装在各自助式网点的金融设备实施升级以添加纸币冠字码识别功能却并非易事，因为一般自助式金融设备的内部硬件结构布局都较为紧凑，再升级改造的难度大，成本高，升级后维护也比较困难。

发明内容

鉴于此，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种更易于安装的并且实施于自助式金融设备上的纸币冠字码的识别方法及装置，其可以允许光源和图像传感器的安装距离相距较远，并且可以是非正对的，甚至允许在光源和图像传感器之间有非透明的遮挡物。

根据本发明的第一方面公开了一种纸币冠字码的识别装置其包括LED光源板、透射式图像传感器(CIS)、模数转换板(ADC)和图像处理控制板；所述图像传感器被配置为接收从所述LED光源板发出的且透过纸币的光线，从而生成纸币图像；所述模数转换板(ADC)被配置为把所述纸币图像转换为数字信号后输入至所述图像处理控制板中；其特征在于：所述LED光源板上包括多颗相同的LED灯，所述LED灯的发光强度相同，并且所述LED灯的排布使得遮挡物不会在所述纸币图像上形成阴影。

特别的，还包括遮光板，其被配置为遮住由所述LED光源照射向纸币周围的光线，从而在所述纸币图像的周围形成暗区，所述暗区使得所述纸币图像边沿分界处的图像对比度增加。

特别的，所述遮光板包括：支撑部分和遮光部分；所述遮光部分分别位于所述纸币的两侧，以遮住由所述LED光源照射向纸币周围的光线；所述支撑部分用于支撑所述遮光部分。

特别的，所述遮光部分是齿状的或矩形的。

特别的，所述LED光源板被配置为通过调节所述LED灯的发光强度或者所述LED灯到所述图像传感器(CIS)的距离，来保证有足够的光线通过所述纸币。

根据本发明的第二方面公开了一种的金融设备，其包括纸币通道，特征在于还包括：根据本发明的第一方面所述的纸币冠字码的识别装置；其中，所述装置安装于所述纸币通道的拐角处，或者安装于所述纸币通道的平直部分上。

根据本发明的第三方面公开了一种纸币冠字码的识别方法，其包括以下步骤：从LED光源板上的多颗LED灯上发出光线照射在纸币上；透射式图像传感器(CIS)接收透过所述纸币的所述光线并生成模拟的纸币图像信号；模数转换板(ADC)把所述模拟的纸币图像信号转换为数字信号，并输入至图像处理控制板中；所述图像处理控制板完成对所述数字信号的处理，并输入至金融设备的主机中；其中，所述LED灯被设定为具有相同的发光强度，并且，根据遮挡物的位置来排布所述LED灯的放置位置，以使得所述遮挡物不会在所述纸币图像上形成阴影。

特别的，在所述纸币的两侧设置遮光板，利用所述遮光板遮住由所述LED灯照射向所述纸币周围的光线，从而在所述纸币图像的周围形成暗区，所述暗区使得所述纸币图像边沿分界处的图像对比度增加。

特别的，通过所述LED灯的发光强度或者所述LED灯到所述图像传感器(CIS)的距离，来保证有足够的光线通过所述纸币。

特别的，通过改变流经所述LED灯的电流和/或改变所述LED灯的数量来调节所述LED光源板的发光强度。

特别的，在所述金融设备的纸币通道的拐角处或者平直部分处，所述LED光源板把所述光线照射在所述纸币上，并且所述透射式图像传感器(CIS)接收透过所述纸币的所述光线。

本发明的优点在于：该装置安装位置灵活，可以安装在光源和图像传感器之间有光线遮挡物的环境下。特别是，当该遮挡物是非透明的并且遮挡住光源的部分光线，从而使得遮挡物的影子对图像传感器中获取的纸币的图像产生影响时，本发明所公开的纸币冠字码识别装置中的LED光源板可以消除该遮挡物影子对纸币的冠字码识别的影响。另外，本发明所公开的识别装置还具有遮光板，该遮光板在纸币图像的周围形成暗区，所述暗区使得所述纸币图像边沿分界处的图像对比度增加，以便于后续的图像处理控制板对纸币图像数据进行处理。

附图说明

通过下文对结合附图所示出的实施例进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同或相似的标号表示相同或相似的步骤；

图1是根据本发明所公开的纸币冠字码的识别装置的示意图；

图2是透射成像的纸币冠字码可能出现的位置示意图；

图3是在图1所示的装置中，光线穿越遮挡物照射在纸币上的示意图；

图4是在图1所示的装置中，遮光板的遮光示意图；以及

图5是根据本发明所公开的纸币冠字码的识别方法的流程图。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。需要说明的是，尽管本文中以特定顺序描述了本发明中有关方法的步骤，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附图并非按比例示出。相反，为了阐明多个部件和局部，部件和局部在附图中可被放大。只要有可能，在所有附图中和相应的书面描述中将使用相同的附图标记来引用相同或相似的部件。

参照附图，下文对本发明的一种典型的具体实施给出详细的描述。

图1示出了一个根据本发明所公开的纸币冠字码的识别装置的示意图。该识别装置可以设置于金融设备(例如：点钞机，自动存取款机等)中。在本实施例中，该识别装置被设置于金融设备中的纸币通道的拐角处。同样，该识别装置也可以被安装于金融设备中较为平直的纸币通道处。

根据本发明所公开的纸币冠字码的识别装置，包括：LED光源板10，其用于提供照射于纸币上的光源；透射式图像传感器(CIS)40，其用于接受透过纸币的透射光，从而获取纸币的图像数据。LED光源板10和图像传感器(CIS)40分别置于纸币通道的两侧，并且可以是非正对应的位置，二者可以有一定的夹角。

在LED光源板10和图像传感器(CIS)40之间有遮挡物20，通常该遮挡物是金融设备中的固有部件，例如，传送皮带等，在LED光源板10发出的光线照射下，遮挡物20会在纸币上留下其影子，从而可能影响冠字码的识别，因此，遮挡物20的影子是有害的，应尽可能将其消除。

如图2所示，由于很多纸币的冠字码都位于纸币正反面的其中一面的一角区域内，当纸币通过设置有透射式图像传感器(CIS)40的纸币通道时，冠字码有可能出现在如图2所示的纸币正反面的4个位置中的其中一个。因此，遮挡物20在任何位置产生的影子都可能影响到纸币的冠字码的识别。

为了消除遮挡物20的影子对冠字码识别过程中的不利影响，如图3所示，该LED光源板10包括多颗相同的LED灯10a，通过每颗LED灯10a的电流是一样的，从而每颗LED灯10a的亮度也是一致的。遮挡物20被一颗LED灯10a照射后，就会产生一个对应的影子，当灯的数量每增加一颗时，新增加的灯照射遮挡物20后，也会形成的新的影子，新的影子和之前的影子的交集区域，由于没有光线照射到，就会形成暗区。由于该暗区是影子的交集，因此暗区的面积小于影子的面积。每增加一颗LED灯10a，交集区就会交汇一次，也即暗区的面积就会继续减小，被照射到的区域就会增加，直到所有阴影消失。

纸币冠字码的识别装置还包括遮光板30，该遮光板30的作用是：将其因LED光源板10照射后的影子留在纸币图像的周围，以方便后续的图像处理控制板(FPGA)60对图像数据进行识别和处理。需要指出的是：遮光板30的影子不在纸币上，而是在纸币的周围，该影子让纸币和周围背景的分界处的对比度增大，从而便于纸币及冠字码图像的识别和提取。

为了便于后续的图像处理控制板(FPGA)60对图像数据进行处理，如图1和图4所示，遮光板30包括：支撑部分30b和2个遮光部分30a，所述遮光部分30a为齿状，所述支撑部分用于支撑所述遮光部分30a。遮光板30被置于LED光源板10和图像传感器(CIS)40之间，并且所述2个遮光部分30a分别位于所述纸币的左右侧附近，从而该齿状的遮光部分30a会遮挡住LED光源板10照射向纸币周围的部分光线，并在纸币外围的左右侧区域留下暗区，该暗区使得纸币图像的边沿处对比度增加，便于图像处理控制板(FPGA)60对纸币图像和冠字码数据的处理和提取。

纸币冠字码的识别装置还包括模数转换板(ADC)50和图像处理控制板(FPGA)60。模数转换板(ADC)50用于将CIS采集的图像数字化，即：由模拟图像信号转换成数字图像信号；图像处理控制板(FPGA)60用于对由模数转换板(ADC)50传输而来的图像数据进行处理，并把处理后的结果传输到金融设备的电脑主机中。

图5示出了一个根据本发明所公开的纸币冠字码的识别方法的流程图。

在步骤502中，从LED光源板10上的多颗LED灯10-a上发出光线照射在纸币上，以向纸币提供照射光源，其中，LED光源板10相对于图像传感器(CIS)的位置并非一定是要设定在纸币两侧正对的位置上，LED光源板10可以相对于图像传感器(CIS)40成一定角度设置，并通过调节光源(LED灯10-a)的亮度或者光源到图像传感器(CIS)40的距离，来保证有足够的光线通过纸币。

为了消除遮挡物20的影子对冠字码识别过程中的不利影响，如图3所示，该LED光源板10中具有多颗相同的LED灯10a，通过每颗LED灯10a的电流被设定为相同。其中，所述多颗LED灯10-a的位置可以根据遮挡物20的位置来排布，从而使得遮挡物20在纸币图像上的影子消失，不影响纸币的冠字码的识别。

在一个优选的实施例中，可以通过增加LED灯10-a的电流和/或增加LED灯10-a的数量来调节所述LED光源板10所产生的亮度。

在步骤504中，透射式图像传感器(CIS)40接收透过所述纸币的所述光线并生成模拟的纸币图像信号，并把该图像信号发送至模数转换板(ADC)50中。其中，可以在所述纸币的两侧设置遮光板30，利用所述遮光板30遮住由所述LED灯10-a照射向所述纸币周围的光线，从而在所述纸币图像的周围形成暗区，所述暗区使得所述纸币图像边沿分界处的图像对比度增加。通过此方法，透射式图像传感器(CIS)40可以接收到边界对比度增加的纸币图像以便于后续的图像处理。

在一个优选的实施中，LED光源板把光线照射在纸币上的步骤，以及透射式图像传感器(CIS)40接收透过纸币的光线的实施步骤发生于金融设备的纸币通道的拐角处。

在步骤506中，模数转换板(ADC)50把从透射式图像传感器(CIS)40中获得的模拟的纸币图像信号转换为数字信号，并输入至图像处理控制板60中；

在步骤508中，所述图像处理控制板60对从模数转换板(ADC)50处接收到的数字信号实施图像处理，并把处理后的结果输入至金融设备的主机中。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，并不用以限制本发明，其既可以应用于新的金融设备的开发，也可以应用于对现有金融设备的改造升级。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (11)

1.一种纸币冠字码的识别装置，其包括LED光源板、透射式图像传感器(CIS)、模数转换板(ADC)和图像处理控制板；所述图像传感器被配置为接收从所述LED光源板发出的且透过纸币的光线，从而生成纸币图像；所述模数转换板(ADC)被配置为把所述纸币图像转换为数字信号后输入至所述图像处理控制板中；其特征在于：

所述LED光源板上包括多颗相同的LED灯，所述LED灯的发光强度相同，并且所述LED灯的排布使得遮挡物不会在所述纸币图像上形成阴影。

2.如权利要求1所述的纸币冠字码的识别装置，其特征在于，还包括：

遮光板，其被配置为遮住由所述LED光源照射向纸币周围的光线，从而在所述纸币图像的周围形成暗区，所述暗区使得所述纸币图像边沿分界处的图像对比度增加。

3.如权利要求2所述的纸币冠字码的识别装置，其特征在于，所述遮光板包括：支撑部分和遮光部分；

所述遮光部分分别位于所述纸币的两侧，以遮住由所述LED光源照射向纸币周围的光线；

所述支撑部分用于支撑所述遮光部分。

4.如权利要求3所述的纸币冠字码的识别装置，其特征在于：所述遮光部分是齿状的或矩形的。

5.如权利要求1所述的纸币冠字码的识别装置，其特征在于：

所述LED光源板被配置为通过调节所述LED灯的发光强度或者所述LED灯到所述图像传感器(CIS)的距离，来保证有足够的光线通过所述纸币。

6.一种的金融设备，其包括纸币通道，特征在于还包括：

如权利要求1-5中任一所述的纸币冠字码的识别装置；

其中，所述装置安装于所述纸币通道的拐角处，或者安装于所述纸币通道的平直部分上。

7.一种纸币冠字码的识别方法，其包括以下步骤：

从LED光源板上的多颗LED灯上发出光线照射在纸币上；

透射式图像传感器(CIS)接收透过所述纸币的所述光线并生成模拟的纸币图像信号；

模数转换板(ADC)把所述模拟的纸币图像信号转换为数字信号，并输入至图像处理控制板中；

所述图像处理控制板完成对所述数字信号的处理，并输入至金融设备的主机中；

其中，所述LED灯被设定为具有相同的发光强度，并且，根据遮挡物的位置来排布所述LED灯的放置位置，以使得所述遮挡物不会在所述纸币图像上形成阴影。

8.如权利要求7所述的纸币冠字码的识别方法，其中，还包括：

在所述纸币的两侧设置遮光板，利用所述遮光板遮住由所述LED灯照射向所述纸币周围的光线，从而在所述纸币图像的周围形成暗区，所述暗区使得所述纸币图像边沿分界处的图像对比度增加。

9.如权利要求8所述的纸币冠字码的识别方法，其中，还包括：

通过所述LED灯的发光强度或者所述LED灯到所述图像传感器(CIS)的距离，来保证有足够的光线通过所述纸币。

10.如权利要求9所述的纸币冠字码的识别方法，其特征在于：

通过改变流经所述LED灯的电流和/或改变所述LED灯的数量来调节所述LED光源板的发光强度。

11.如权利要求7-10所述的纸币冠字码的识别方法，其特征在于：

在所述金融设备的纸币通道的拐角处或者平直部分处，所述LED光源板把所述光线照射在所述纸币上，并且所述透射式图像传感器(CIS)接收透过所述纸币的所述光线。